本发明涉及城市交通运行评估，特别涉及基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法及系统。
背景技术：
1、近年来，伴随着国民经济持续增长、人民生活水平和生活质量显著提升，交通拥堵已经成为一个全球性的城市通病，严重影响城市功能的发挥、城市经济的运行以及相关效率的提升。在交通方面，出行者一方面对交通设施的需求快速提高、另一方面对路网运行状态的要求也越来越高，交通供给与交通需求、交通分布不均之间的矛盾日益加深。及时准确的了解交通信息和城市交通运行状态成为交通管理者和出行者做出决策的重要依据和主要支撑。
2、面对城市交通日益拥堵，城市交通管理者和出行者对交通出行信息以及实时路网交通运行状态具有巨大需求。传统的交通运行评价方法要求基于现状交通调查，存在调查费用高以及人力成本大等缺点。而随着我国信息化和智慧城市建设持续快速推进，以大数据为代表的新一代信息与通讯技术与社会各个方面不断深入融合，人的行为方式和社会空间都发生了巨大变化。同时随着我国经济社会全面进入“新常态”，交通规划行业与大数据技术结合促使城市交通规划与管理等多领域取得飞速的技术进步，包括分布式运算、移动通信技术、物联网、云平台等各种新技术，可以说现阶段利用新一代高科技智能交通系统是国内各大城市应对交通问题的新思路与重要方法，也是向智慧城市逐步发展的必然方向。
3、基于交通行业大数据应用的广阔前景，国内百度、高德等公司的地图api技术及应用也逐步升级完善，其api技术和数据广泛应用于城市交通分析研究中，运用其强大的地图展示、数据采集、算法分析技术提供丰富的交通基础数据和道路交通实时信息。并且，国内北上广深等大城市已非常重视交通大数据的作用，不少城市已建设有围绕交通大数据的研究机构，在克服数据共享等诸多权利与利益的障碍后不少机构已实现交通数据汇集，用信息化技术辅助决策和管理、摸清交通状况、挖掘交通运行规律、评估交通缓堵措施的效果等，真正实现理论与实际相结合促进城市交通的良好发展。
4、总之，现代交通信息采集技术和数据库的建立，为研究交通问题提供了海量的数据，这为全面评价道路交通运行状况提供了可能，同时也为如何利用这些海量数据全面评价道路交通运行状况提出了更高的要求，为此，我们提出基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法及系统。
技术实现思路
1、解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供了基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法及系统，充分利用积累的交通数据和掌握的数据爬取技术，建立新的评估体系，降低交通数据采集成本和时间，作为传统交通评估的辅助支撑，使得评估多元化，可以有效解决背景技术中的问题。
2、技术方案：为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法，包括以下操作步骤：
3、s1：传统交通评估体系分析：就传统交通评估体系方法、流程及其应用局限性做了分析，结合国内发达城市的实践经验和发展趋势，开展高效易实施的新一代城市交通运行评估研究；
4、s2：国内发达城市的经验借鉴与启示：总结城市交通运行评估技术的发展趋势以及国内发达城市在城市交通运行评估方面的实践与应用；
5、s3：交通运行评估体系基础研究：获取城市道路交通运行状态相关指标数据，建立运行监测平台，基于电子地图后台数据抓取关键技术研究；
6、s4：交通运行评估体系构建与评估指标分析：通过各种交通信息感知技术，获取多个能够描述城市道路交通运行状态的评价指标，设定评估体系原则，建立评估指标体系结构，并建立城市交通运行评估体系，评估指标模型算法搭建：评估指标主要从路段和区域两方面进行模型算法搭建；
7、s5：基于电子地图大数据融合的交通运行指数平台构建：搭建目标平台，设计平台系统架构，设定平台技术框架，建设平台支撑体系，形成了新一代交通运行评估体系指导手册，指导基于大数据应用的交通运行评估。
8、作为本技术一种优选的技术方案，所述s1步骤具体包括以下内容：
9、a1：传统评价指标分类：传统评价指标具体分为路段评价指标、交叉口评价指标、路网指标三大类；
10、a2：传统指标计算方法：对路段/交叉口饱和度、路段平均延误、交叉口平均延误、行驶速率、二次排队率与交叉口排队长度进行计算；
11、a3传统指标评价标准：具体标准包括城市交通运行状况评价评价标准、饱和度与服务水平评价标准；
12、a4：传统交通评估体系流程：交通运行评估流程主要包括交通数据调查、数据处理、评价指标计算、交通评价模型搭建四个主要步骤，其中交通数据调查包括调查内容、调查范围、调查方法与调查时段；
13、a5：传统交通评估体系优缺点：优点在于传统交通评估体系可以较为全面且精确地反映运行状况，调查与分析过程完备，方法手段健全，缺点在于适用范围具有局限性，数据调查繁琐，调查数据具有片面性，数据调查和处理过程长，消耗大量人力，城市道路非规范化，使传统方法失真度增大。
14、作为本技术一种优选的技术方案，所述s2步骤中对交通运行评价体系中指数应用方向、核心指标、评价范围、加权系数、动态数据、静态数据方向进行详细分析及对比，从而对其算法与指标进行借鉴。
15、作为本技术一种优选的技术方案，所述s3步骤中具体包括以下内容：
16、b1：电子地图后台数据组成与特征：电子地图后台包括电子地图后台数据来源、电子地图后台数据组成与电子地图后台数据特征，其中，电子地图后台数据特征包括数据接口分析与数据结构分析；
17、b2：数据的抓取方法：建立自己的城市路名库，通过循环路名库内的路名，并通过递归序号组合，通过windows计划任务定时运行爬虫，在城市的高峰和平峰时间运行爬虫，在抓取的过程中通过使用多线程技术可以有效的降低时间消耗，模拟多个用户在同时访问的假象，从而达到大面积短时间爬取的目的；
18、b3：数据的抓取工具：抓取工具包括基础型工具与进阶型工具；
19、b4：数据的存储：按空间数据库存储、按时间分表、数据量、读写分离建立索引；
20、b5：数据的应用方向：采集的数据主要以道路平均车速和拥堵道路矢量数据两种。现状交通运行特征分析主要使用道路平均车速，现状交通运行评估主要利用爬取的拥堵道路矢量数据。
21、作为本技术一种优选的技术方案，所述s4步骤中具体包括以下内容：
22、c1：评估体系建立的原则：评价指标应具有系统性、完整性、科学性、有效性、可操作性、可比性、层次性、独立性与普适性；
23、c2：评估指标体系的结构：评价指标体系的结构可以分为一元结构、线性结构和塔式结构三种，一元结构采用单个指标进行评价，线性结构采用一系列指标进行评价，塔式结构具有层次性，适用于多指标综合评价；
24、c3：城市交通运行评估体系建立：城市交通运行评价方法可分为两大类，即基于v/c比以及基于路段速度，从层面角度以及指标特性角度进行评估；
25、c4：评估指标的路段模型算法：计算路段自由流速度、道路自由流速度、道路平均行程速度，划分路段交通运行状况等级，分析不同交通运行状况等级里程比例，计算道路行程时间比，获取道路交通运行指数，反映道路拥堵持续时间与常发拥堵路段；
26、c5：评估指标的区域模型算法：计算各等级道路网平均行程车速、道路网平均行程车速、道路网不同等级道路不同交通运行状况等级里程比例、道路网不同交通运行状况等级里程比例、各等级道路交通运行指数、道路网交通运行指数、道路网交通拥堵率以及道路网拥堵持续时间。
27、作为本技术一种优选的技术方案，所述s5步骤中具体包括以下内容：
28、d1：平台搭建目标：通过集成多源的实时采集交通数据，经多源信息融合处理，获得分区域、分时段的交通运行指数，掌握实时的交通态势，实现交通运行情况的定量化分析、评价、预警，为交通管理决策和公众出行提供服务；
29、d2：平台系统架构设计：平台建设思路包括数据接入、数据预处理、特征提取、数据匹配、数据融合、数据存储、路况计算与融合结果；
30、d3：平台系统架构：平台架构由运行支撑层、接入层、数据层、业务层、服务层、应用展示层构成；
31、d4：平台技术框架：系统采用基于java平台的spring boot技术体系，系统构建于b/s三层应用体系结构之上，并采用前后端分离、mvc、restful api、微服务等架构和面向对象程序设计方法，将复杂的业务逻辑、流程控制和数据存取逻辑在不同的技术层面上实现；
32、d5：支撑体系建设：包括数据采集系统、业务处理系统与交通信息发布系统，其中业务处理系统包括手机信令交通状态处理系统、浮动车交通状态处理系统、交通流量仿真系统与交通状态融合处理系统。
33、基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估系统，包括平台系统架构与平台技术框架，所述平台系统架构包括运行支撑层、接入层、数据层、业务处理层、服务层与应用展示层。
34、作为本技术一种优选的技术方案，所述运行支撑层主要包括网络、服务器、存储备份、安全保密系统与计算机机房，所述接入层包括全部数据源的数据接入系统，所述数据层包括三个核心数据库，即一个现状交通基础设施数据库、一个规划交通基础设施数据库、一个交通运行状态数据库，所述业务处理层包括全部的业务处理模块，对交通运行指数平台汇聚的各类交通信息进行加工处理，对不同的数据源进行融合，所述服务层包括数据分发系统，应用展示层对交通运行指数评估的部分效果进行展示，包括城市交通热点、交通指标查询、交通运行指数评估、交通年报展示。
35、作为本技术一种优选的技术方案，所述平台技术框架包括浏览器、移动应用客户端、网关、信息交换接口、业务逻辑层、数据访问层、数据库服务器与数据库，所述网关设置有负载均衡模块与统一安全认证模块。
36、作为本技术一种优选的技术方案，所述浏览器、移动应用客户端均与网关双向连接，所述网关与信息交换接口双向连接，所述信息交换接口与业务逻辑层双向连接，所述业务逻辑层与数据访问层双向连接，所述数据访问层与数据库服务器双向连接，所述数据库服务器与数据库双向连接。
37、有益效果：与现有技术相比，本发明提供了基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法及系统，具备以下有益效果：该基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法及系统，充分利用积累的交通数据和掌握的数据爬取技术，自交通规划研究所成立以来，一直从事道路交通研究工作，已积累大量的交通基础数据。基于大数据的背景，在大数据研究所将已掌握的数据爬虫技术应用于百度、高德电子地图后端数据挖掘基础上，结合已有的数据建立一套新的交通运行评估体系和评估指标，使其评估体系得到进一步深化；
38、建立新的评估体系，降低交通数据采集成本和时间，通过大数据可获取所有道路车辆运行平均速度、拥堵长度以及相关动态数据等信息，解决了传统评估体系采集数据时调查繁琐、调查数据具有片面性、调查时间长，人力消耗大等缺点，降低数据采集成本及节约数据采集时间，从而压缩交通咨询评估时间；
39、作为传统交通评估的辅助支撑，使得评估多元化，基于百度、高德电子地图后端数据建立新一代交通运行评估体系，评估由静态向动态转变，这不仅作为传统交通运行评估的辅助支撑，也为全面分析路网拥堵、识别路网瓶颈、制定改善措施提供可能。传统交通评估与新的评估手段结合，有助于全面监测城市整体交通运行水平、评估分析分片区、地段、道路的交通状况，使评估方法更加多元化，评估结论更科学；
40、为市民了解交通状况、交通出行做出正确的决策，在对各个路段、交叉口等道路细部做出科学、量化的评价后，将各个拥堵位置通过各种路可靠度分析应用于交通信息系统、动态路线诱导等系统中，以便交通参与者作出最适宜的交通出行决策，客观上能够提高路网服务水平及现有道路的利用效率。
1.基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
2.根据权利要求1所述的基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法，其特征在于：所述s1步骤具体包括以下内容：
3.根据权利要求1所述的基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法，其特征在于：所述s2步骤中对交通运行评价体系中指数应用方向、核心指标、评价范围、加权系数、动态数据、静态数据方向进行详细分析及对比，从而对其算法与指标进行借鉴。
4.根据权利要求1所述的基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法，其特征在于：所述s3步骤中具体包括以下内容：
5.根据权利要求1所述的基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法，其特征在于：所述s4步骤中具体包括以下内容：
6.根据权利要求1所述的基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估方法，其特征在于：所述s5步骤中具体包括以下内容：
7.基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估系统，其特征在于：包括平台系统架构与平台技术框架，所述平台系统架构包括运行支撑层、接入层、数据层、业务处理层、服务层与应用展示层。
8.根据权利要求7所述的基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估系统，其特征在于：所述运行支撑层主要包括网络、服务器、存储备份、安全保密系统与计算机机房，所述接入层包括全部数据源的数据接入系统，所述数据层包括三个核心数据库，即一个现状交通基础设施数据库、一个规划交通基础设施数据库、一个交通运行状态数据库，所述业务处理层包括全部的业务处理模块，对交通运行指数平台汇聚的各类交通信息进行加工处理，对不同的数据源进行融合，所述服务层包括数据分发系统，应用展示层对交通运行指数评估的部分效果进行展示，包括城市交通热点、交通指标查询、交通运行指数评估、交通年报展示。
9.根据权利要求7所述的基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估系统，其特征在于：所述平台技术框架包括浏览器、移动应用客户端、网关、信息交换接口、业务逻辑层、数据访问层、数据库服务器与数据库，所述网关设置有负载均衡模块与统一安全认证模块。
10.根据权利要求9所述的基于电子地图大数据融合的城市交通运行评估系统，其特征在于：所述浏览器、移动应用客户端均与网关双向连接，所述网关与信息交换接口双向连接，所述信息交换接口与业务逻辑层双向连接，所述业务逻辑层与数据访问层双向连接，所述数据访问层与数据库服务器双向连接，所述数据库服务器与数据库双向连接。
